3奈米2022年决一死战？ 惊传台积电与死敌有变化

全球晶圆代工龙头台积电预计2022年下半年量产3奈米制程。(图/达志影像)

全球晶圆代工先进制程之争，在美国半导体巨头英特尔于2020年7月宣布7奈米制程宣布延后发表后，仅剩下台积电、三星电子有机会取得技术领导先机，双方也一路从7奈米、5奈米，并在2022年3奈米制程上一较高下。不过，有媒体报导，双方的激战可能在3奈米出现变化。

随着在7奈米制程阶段获得巨大进展，台积电在2020年量产5奈米制程，大客户苹果也依赖台积电先进制程，推出首款自家采用ARM架构的Mac处理器M1，来逐步取代合作15年的英特尔X86架构处理器，至于首款5G 苹果手机iPhone 12系列，搭上苹果换机潮，预期下一季的财报有望开出好成绩。

三星则是在近期才发表首款5奈米制程的Exynos 1080处理器，目前获得Vivo采用，并接下高通今年最新的5G旗舰级处理器晶片制造的订单。台积电在2020年资本支出(160亿美元到170亿美元)、业绩屡创新高纪录，加上先前市场传出苹果拉货消息，预料台积电5奈米制程将继续增产。

三星抢攻在2030年成为非记忆体半导体龙头地位，打算投入1160亿美元发展次世代半导体事业，包括晶圆代工业务，并打算在3奈米制程采用环绕闸极技术(Gate-All-Around,GAA)，打算一举超越台积电。

台积电预计在2022年下半年量产3奈米制程，并沿用FinFET技术，三星也预计2022年推出3奈米制程。

双方也在先进封装技术上力拚，台积电总裁魏哲家曾表示，台积电整合旗下包括SoIC(系统整合晶片)、InFO(整合型扇出封装技术)、CoWoS(基板上晶片封装)等3DIC技术平台，命名为「TSMC 3DFabric」，续提供业界最完整且最多用途的解决方案，用于整合逻辑chiplet、高频宽记忆体、特殊制程晶片，实现更多创新产品设计。

魏哲家指出，台积电努力实现电晶体微缩，2D微缩不足以支撑制程需求，在前瞻性投资与研发部门努力下，3D封装技术已经是一条可行道路，同时满足系统效能、缩小面积以及整合不同功能需求，台积电拥有业界最先进的技术，从晶圆堆叠到先进封装一应俱全，更有效率实现系统整合。

三星方面，也于去年8月底宣布，该公司推出3D IC封装技术X-Cube，采用矽穿孔技术(through-silicon Via，TSV)，让整体速度、效能大幅提升，借此提供5G、AI、高效能运算(HPC)以及运用在行动装置上更好的体验。

确保使用TSV在EUV制程节点，也能稳定联通，三星IC设计师在替客户打造客制化需求时，也能有更大弹性。

不过，据《Digitimes》报导，市场传出，台积电、三星在3奈米研发上已经出现延迟迹象。

报导指出，台积电2021下半年月产能约12万~12.5万片，直至2024年美国亚利桑那州厂加入产能后，全年单月产能将达到14万~14.5万片。7奈米制程家族则是在2024年预估月产能达16~16.5万片。16奈米以上制程2024年预估达76万片。

至于3奈米制程，预计在2022年下半年开始量产，平均单月产能3万片，2023~2024年则放大至10.5万~11万片。

根据报导提到，传出台积电、三星3奈米制程量产时间可能延后1季。供应链指出，在台积电去年11月下旬南科晶圆18厂3奈米厂新建工程上梁典礼，就已经通知设备供应链，将在2021年第3季入厂装机。但消息透露，台积电原本将在2020年底推进至mini-line，但目前仍在研发阶段，2021年上半年有没有机会追上进度，仍在观察。

至于三星，也在采用ＧＡＡ技术上面临研发困境，显示在逼近摩尔定律极限下，晶圆代工大厂在研发阶段更要不得急躁，差一步可能就丧失先前打下的优势，仅能一步步谨慎应对。